AC3缺失小鼠MOE的DNA甲基化分析

发布时间：2018-10-22 07:58

【摘要】：腺苷酸环化酶Ⅲ(AC3)在小鼠的嗅觉感应过程中有至关重要的作用。AC3缺失小鼠与野生型小鼠相比,表现为嗅觉能力下降等,其主要嗅觉表皮组织(MOE)随着小鼠的生长发育逐渐变薄,其组织细胞结构松散,有树突发育受损等现象。AC3~(-/-)小鼠与AC3~(+/+)小鼠相比,包括嗅觉受体基因和表观遗传因子在内的大量基因的表达量发生了改变。众所周知,表观遗传在动物发育和调控基因表达方面有重要作用。然而AC3缺失后,小鼠MOE内基因的甲基化水平以及羟甲基化水平是否发生改变,这些基因甲基化水平的改变以及羟甲基化水平的改变是否与其表达量的改变相关,这些问题还没有得到解答。本研究中,我们通过DNA甲基化芯片对小鼠MOE内基因启动子区的甲基化水平进行了检测并进行了生物信息学的分析。结果显示,和野生小鼠相比,AC3缺失小鼠中有1978个基因启动子的甲基化程度发生了改变。功能注释结果显示,AC3基因缺失导致的差异甲基化基因群体中有1313个基因涉及生物学过程,1299个基因涉及细胞组分以及1296个基因涉及分子功能。信号通路分析发现这些差异甲基化基因一共分布在36条通路上。本文选择与嗅觉和cAMP相关的十个基因,包括Cngb1、Hcn4、Olfm1、Pde4a、Olfr231、Olfr378、Olfr1153、Olfr651、Olfr691和Olfr1394,通过甲基化特异性PCR对其启动子区的甲基化水平进行验证。结果显示,基因缺失组与野生对照组相比,Hcn4、Olfm1、Olfr1153、Olfr231、Olfr378、Olfr651、Olfr691基因启动子区的甲基化水平升高,而Cngb1、Pde4a和Olfr1394基因的启动子区的甲基化水平降低。利用qRT-PCR检测上述十个基因的表达水平,结果显示,基因缺失组与野生对照组相比,Cngb1、Hcn4、Olfm1、Olfr1394、Olfr1153、Olfr231、Olfr378、Olfr691基因的mRNA表达水平下降,而Pde4a和Olfr651基因的mRNA表达水平升高。此外,我们还利用羟甲基化DNA免疫沉淀技术结合实时荧光定量PCR,对上述十个差异甲基化基因的羟甲基化水平进行了探究。结果显示,与野生型比较,AC3缺失小鼠的Hcn4、Pde4a和Olfr1153这3个基因的羟甲基化水平有小幅度的下降,Olfm1、Olfr1394、Olfr231、Olfr378、Olfr651和Olfr691这6个基因的羟甲基化水平呈现上升的趋势,其中Olfr231和Olfr651这两个基因具有极显著差异,而其他基因没有显著性的差异。这可能是由于羟甲基化属于表观遗传标志,个体间的差异可能会较大,还需要后期增加样本量来补充实验数据。本研究进一步阐明了AC3缺失小鼠嗅觉丧失的机制,对由嗅觉丧失引发的疾病的治疗提供一定的理论依据。
[Abstract]:Adenylate cyclase 鈪，

本文编号：2286572